REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Según el artículo publicado en la revista Science (Monolithic perovskite/silicon tandem solar cell with >29% efficiency by enhanced hole extraction), un grupo de investigadores de distintas universidades liderado por el equipo del HZB ha logrado desarrollar células solares capaces de alcanzar una eficiencia del 29,15 %, lo que supone un récord mundial. Esta eficiencia no queda muy lejos del 35 %, considerado como el límite teórico máximo para esta tecnología. Conviene recordar que la eficiencia que habitualmente se suele conseguir en las células fabricadas únicamente con silicio ronda el 20 %.

La combinación de ambos minerales funciona tan bien porque cada uno absorbe diferentes longitudes de onda de la luz. El silicio absorbe de forma especialmente eficiente la parte roja e infrarroja de la luz, mientras que el rendimiento de la perovskita es particularmente bueno con la luz verde y con la azul.
Además, la célula desarrollada por el grupo encabezado por el profesor Steve Albrecht demostró ser capaz de ofrecer un rendimiento de forma estable durante 300 horas, incluso sin estar protegida por encapsulación.

Para la creación de esta célula solar, los investigadores partieron de una composición compleja de perovskita con banda prohibida de 1,68 eV (electronvoltios). A continuación, desarrollaron un nuevo sustrato fabricado con moléculas orgánicas basadas en carbazol con sustitución del grupo metilo (Me-4PACz). Estás moléculas se organizan de forma autónoma en una monocapa autoensamblada (SAM, del inglés self-assembled monolayer). Este SAM facilita el flujo de los electrones por los electrodos de una forma más eficiente.

La célula solar fue testada en una muestra con una superficie de 1 cm2 (centímetros cuadrados), si bien según los propios investigadores es posible, y bastante fácil, escalar a tamaños más grandes y más prácticos. Además, los investigadores consideran que con este diseño se puede llegar a alcanzar una eficiencia del 32,4 %.

Es de esperar que tanto este desarrollo como otros anteriores llevados a cabo por estos y otros centros de investigación contribuyan a impulsar tecnologías fotovoltaicas con perovskita que resulten viables económica y técnicamente.

A fin de cuentas, la perovskita es un mineral más económico, más eficiente y mucho más abundante que el silicio. Todo lo anterior, la convierte en un material prometedor en la carrera por fabricar placas solares mucho más eficientes y respetuosas con el medio ambiente.